TVOC污染控制研究现状

TVOC污染控制研究现状（精选6篇）

篇1：TVOC污染控制研究现状

TVOC污染控制研究现状

TVOC简介：

总挥发性有机物(TVOC)是空气中三种有机污染物(多环芳烃、挥发性有机物和醛类化合物)中影响较为严重的一种。TVOC可以分为八类:烷类、芳烃类、烯类、卤烃类、脂类醛类、酮类和其他。TVOC是影响室内空气品质中三种污染中影响较为严重的一种。TVOC是指室温下饱和蒸气压超过了133．32pa的有机物，其沸点在50℃至250℃，在常温下可以蒸发的形式存在于空气中，它的毒性、刺激性、致癌性和特殊的气味性，会影响皮肤和黏膜，对人体产生急性损害。世界卫生组织（WHO）、美国国家科学院/国家研究理事会（NAS/NRC）等机构一直强调TVOC是一类重要的空气污染物。美国环境署（EPA）对VOC的定义是：除了二氧化碳，碳酸，金属碳化物，碳酸盐以及碳酸铵等一些参与大气中光化学反应之外的含碳化合物。

TOVC是指可以在空气中挥发的有机化合物，按其化学结构可以分8类，造成室内空气污染的有害气体氨、苯及甲苯、二甲苯等属于TOVC范畴。室内的TOVC主要是由建筑材料、室内装饰材料及生活和办公用品等散发出来的。如建筑材料中的人造板、泡沫隔热材料塑料板材;室内装饰材料中的油漆、涂料、粘合剂、壁纸、地毯;生活中用的化妆品、洗涤剂等;办公用品主要是指油墨、复印机、打字机等;此外，家用燃料及吸烟、人体排泄物及室外工业废气、汽车尾气、光化学污染也是影响室内总挥发性有机物(TOVC)含有量的主要因素。

TVOC的来源

TVOC的主要来源在室外，主要来自燃料燃烧和交通运输：而在室内则主要来自燃煤和天然气等燃烧产物、吸烟、采暖和烹调等的烟雾，建筑和装饰材料，家具，家用电器，家具、清洁剂和人体本身的排放等。有近千种之多。在室内装饰过程中，TVOC主要来自油漆，涂料和胶粘剂。据报道，室内TVOC浓度通常在0.2mg/m3到2mg/m3之间，而在不当装修施工中，甚至可高出数十倍。室内多种芳香烃和烷烃主要来自汽车尾气(76%-92%)。一般油漆中TVOC含量在0.4-1.0mg/m3。由于TVOC具有强挥发性，一般情况下，油漆施工后的10小时内，可挥发出90%，而溶剂中的TVOC则在油漆风干过程只释放总量的25%。

由于苯和苯系物是TVOC的重要组成，所以有些人只检测TVOC，而不检测苯，以及苯系物：然而，也有只检测总苯，而不检测TVOC：还有一些单位则两者都检测。这主要是取决于要求和条件。检测TVOC的技术设备要求较高，通常都采用气相色谱法，但也有采用傅里叶变换红外光谱法、荧光光谱法、离子色谱法和反射干涉光谱法等。它们都以微量和痕量水平出现，所以容易被忽视。

它们主要来自于：有机溶液：如油漆、含水涂料、粘合剂、化妆品、洗涤剂、捻缝胶；建筑材料：如人造板、泡沫隔热材料、塑料板材；室内装饰材料：如壁纸、其他装饰品等；纤维材料：如地毯、挂毯和化纤窗帘；家用燃料和烟叶的不完全燃烧，人体排泄物。包括：苯系物、有机氯化物、氟里昂系列、有机酮、胺、醇、醚、酯、酸和石油泾化合物等。

总挥发性有机物(TVOC)的症状和人体的危害：

TVOC可有嗅味，有刺激性，而且有些化合物具有基因毒性。目前认为，TVOC能引起机体免疫水平失调，影响中枢神经系统功能，出现头晕、头痛、嗜睡、无力、胸闷等自觉症状；还可能影响消化系统，出现食欲不振、恶心等，严重时可损伤肝脏和造血系统，出现变态反应等。

一般认为，正常的、非工业性的室内环境TVOC浓度水平还不至于导致人体的肿瘤和癌症。当TVOC浓度为3.0-25 mg/m3时，会产生刺激和不适，与其他因素联合作用时，可能出现头痛；当VOC浓度大于25 mg/m3时，除头痛外，可能出现其他的神经毒性作用。

总挥发性有机物对人体健康危害很大，若长期处于含有TVOCs的环境中，在感官方面会造成人体视觉、听觉、嗅觉受损，在感情方面会造成应激性、神经质、冷淡症或忧郁症，在认识方面会造

成长期或短期记忆混淆，在运动方面会造成体力变弱或不协调。可以引起机体免疫系统水平失调，影响中枢神经系统功能，出现头晕、头痛、嗜睡、无力、胸闷等自学症状，还可影响消化系统，出现食欲不振、恶心等，严重时甚至可损伤肝脏和造血系统，出现变态反应等。

它们都以微量和痕量水平出现,所以容易被忽视。总挥发性有机物来源于各种涂料、胶黏剂、人造地砖、壁纸等装饰、装修材料。总挥发性有机物并不是通常意义上的一种化学污染物,而是挥发性有机物的综合指标。多种挥发性有机物共同存在于空间时,其联合作用及对人体健康的影响不容忽视。总挥发性有机物常表现为毒性、刺激性,而且有些化合物具有基因毒性,能引起机体免疫水平失调,影响中枢神经系统功能,出现头晕、头疼、嗜睡无力、胸闷等症状,还可能影响消化系统,出现食欲不振,恶心等,严重时甚至可损伤肝脏和造血系统,出现变态反应等。

七成新车室内TVOC超标

从国家室内装饰协会室内环境监测中心了解到，汽车室内空气污染状况日益严重。监测中心参照GB/T1883-202（国家室内空气质量标准）对50辆行驶不到半年的新车进行甲醛、苯、甲苯、二甲苯、TVOC五项检测，70%的汽车室内有毒气体的浓度超标，其中甲醛和TVOC两项指标超标最严重。

汽车内有害气体超标比房屋室内有害 气体超标对人体的危害程度更大。长时间会造成头痛、眩晕、恶心等，严重者可能导致贫血甚至致癌；空气污染还会导致司机焦躁不安、注意力无法集中、影响驾车 安全，造成交通事故。

车内污染源主要来源于新车体自身，如车内的座椅、座套、地板等各种材料含有苯、甲醛、丙酮、二甲苯等有害物质。其次是来源于车内装饰。第三是车内空间狭小，密封性比较好，人体排出的二氧化碳等有害物质越来越多，也容易造成污染。我国目前尚未对车内各种有害气体的浓度和含量均做出明确限制并 制订相应标准，只能参照室内空气检测标准来检测，所以业内人士急切呼吁国家尽快出台相应标准，以保障车主健康行驶。

影响人群

一份来自北京儿童医院的调查：在该院接诊的白血病患儿中有九成患儿家庭在半年内曾经装修。专家据此推测，室内装修材料中的有害物质可能是小儿白血病的一个重要诱因。

我们每天的绝大部分时间都是留在家中、办公室或者其他室内环境。如果室内的空气质量不佳的话，容易引发的疾病数不胜数，这其中最轻的症状就有头痛、眼睛痕 痒、呼吸困难、皮肤过敏、疲劳或呕吐等。经我们长期的研究，我们发现以下五类人最容易受到室内污染空气的毒害，他们是孕妇、儿童、办公室白领、老人、患有 呼吸系统或心脏毛病的人。

1.孕妇

由于生理结构的不同，室内空气污染特别是装修后有害气体污染对女性身体的影响更大。女性身体里脂肪成分较多，苯吸收后会在脂肪内贮存。国内外众多案例表明，苯对胚胎及胎儿发育有不良影响，严重时可造成胎儿畸型及死胎。

装饰材料和家具中使用的各种人造板、胶合剂等，其游离甲醛是可疑致癌物。长期接触低浓度的甲醛可以引起慢性呼吸道疾病、女性月经紊乱、妊娠综合症，引起新生儿体质降低；高浓度的甲醛对神经系统、免疫系统、肝脏等都有毒害，还可诱发胎儿畸形、婴幼儿白血病。

2.儿童

英国“全球环境变化问题”研究小组公告的报告曾经得出一个令人震惊的结论：环境污染的加剧会导致儿童的免疫力和智力降低！

儿童的身体正在发育中，免疫系统比较脆弱，另外儿童呼吸量按体重比比成年人高50%，这就使他们更容易受到室内空气污染的危害。无论从儿童的身体还是智力发育看，室内空气环境污染对儿童的危害不容忽视！室内空气污染会对儿童构成以下三大威胁；

3.办公室白领

白领精英们长期工作在空气质量不好的环境中，容易导致头晕、胸闷、乏力、情绪起伏大等不适症状，大大影响工作效率，并引发各种疾病发生，严重者还可致癌，办公环境变成了看不见的健康慢性杀手。

现在已有越来越多的白领和职员抱怨办公室空气污浊，感到呼吸不畅，注意力不集中，导致工作效率下降。据中国疾病预防控制中心专家调查，由于办公室空间相对 密闭，空气不流通，空气污浊，氧气含量低，容易导致肌体和大脑新陈代谢能力降低。复旦大学公共卫生学院教授夏昭林介绍，长期坐办公室者容易患“白领综合 征”。现在卫生部门和越来越多的专家已认识到其危害性。

4.老年人

人体进入老年期，各项身体机能在下降，比较容易受到环境因素的影响而诱发各种疾病。空气污染不仅是引起老年人气管炎、咽喉炎、肺炎等呼吸道疾病的重要原因，还会诱发高血压、心血管、脑溢血等病症，对于体弱者还可能危及生命。

据美国心脏病胁会《循环》杂志报道，1982年有50万名成年人志愿参加了美国癌症协会进行的一项有关癌症预防的调查。20多年后，犹它州杨伯翰大学的研 究人员分析了这项调查数据，将调查中呼吸系统疾病和心脏病等心血管疾病的发病率，与来自美国环境保护局150多个城市的空气污染数据相联系，数据表明，在 空气污染导致死亡的疾病中，心脏病患者居多。

如何治理TVOC

室内环境治理TVOC，结合现状，主要是针对家具、板材、经油漆处理的饰面材料、皮革、布料、胶水涂料等污染源的治理，TVOC空气净化液是目前上海最有效的治理产品，快速降解室内有毒、有害气体及病菌，无二次污染，且有效期长。物理加化学的治理方法，对家庭住宅楼、办公商务楼、医院、宾馆、酒店等都适用，治理效果非常理想。

防治措施

居室空气净化炭

防止VOC的伤害，主要从源头抓起，杜绝非环保建材；其次，常通风换气，甚至加热烘烤，使VOC释放加快；第三，放置竹炭活性炭或安装有活性炭的空气净化器；第四，装修后最好经检测确认VOC不超标，并通风一个月后入住；第五，摆放些能吸收有害物质的花卉，例如吊兰、芦荟、虎尾兰、常青藤和天门冬等。另外，在客厅或庭院可摆放月季、杜鹃、郁金香、百合和猩猩木等，它们可吸收大量TVOC，但它们不宜放在卧室内，因为它们有另一些负面因素。

篇2：TVOC污染控制研究现状

年美国环境保护局层检测到900多中存在室内的VOCs。随着化学品和各种装饰材料的广泛使用，室内其它污染物尤其是挥发性有机化合物(VOCs)的种类不断增加。因此提出用总挥发性有机物(TVOC)作为室内空气质量的指标，来评价暴露VOC产生的健康和不舒适效应。

室外主要来自燃料燃烧和交通运输。而在室内则主要来自燃煤和天然气等燃烧产物、吸烟、采暖和烹调等的烟雾，建筑和装饰材料中的胶合剂、涂料、油漆、板材、壁纸等，家具，家用电器，家具、清洁剂和人体本身的排放等。有近千种之多。在室内装饰过程中，TVOC主要来自油漆，涂料和胶粘剂。

 

篇3：TVOC污染控制研究现状

这项研究成果对国内室内空气污染领域的研究有较大贡献。因为它不仅丰富了室内空气污染监测的数据库, 还通过对关键源参数和环境参数的拟合, 定量描述了各参数对TVOC浓度水平的影响, 进一步揭示了室内TVOC污染的特征, 为制定更合理的室内空气质量标准提供理论和数据支持, 同时也可以为居民针对不同的环境条件判断装修后的合理入住时间提供参考。

这项研究的结果告诉我们, 近几年城市居民家庭装修后的TVOC平均浓度偏高, 总体超标率达35.6%。作者所监测的各类房间中客厅超标率最高, 书房次之, 卧室相对较轻。与国内城市相比, 杭州市家庭TVOC的污染较轻, 但仍比部分欧洲国家高出许多。

这项研究的科学意义在于通过科学的数理统计分析出了室内装修后TVOC浓度达标所需的时间。通常这些问题可以通过检测的方法加以解决, 但需要较多的人力、物力、财力和时间。文中所建立的TVOC浓度预测模型可以基本定量室内TVOC的污染程度, 并分析室内装修后的合理入住时间。部分学者通过少量检测数据的定性分析显示, TVOC污染一般可能持续几个月。但由于TVOC污染的来源多、影响因素复杂, 其结论并不具普遍适应性。这篇文章综合考虑了5个重要影响因素与TVOC浓度的复合关系, 并借此分析了不同月份装修完毕、装修各异的房间在装修后可以达标的时间。装修污染较轻的房间装修两周后基本可以达标, 装修污染一般的房间需要6~8个月, 而装修污染严重的房间则要15~16个月。且房间达标所需的时间随装修完成季节的不同变化较大, 其中冬季完成装修到达标所需的时间明显较长, 春秋次之, 而夏季最短。主要是因为夏季高温天气会促进TVOC的释放, 刚装修完TVOC的释放源浓度较高时这种加速作用可能更明显;相反, 冬季完成装修的房间TVOC浓度的衰减会较慢。

这项研究的另一个非常重要的科学意义在于定量了居民家庭的门窗封闭时间对室内污染物的浓度的影响程度。很多学者的研究显示这种影响确实存在, 但程度到底有多大, 至今未见有定量化的分析结果。此论文在综合考虑装修等因素影响的前提下, 分析了门窗封闭时间对室内污染物浓度的影响。文章的结论显示, 存在装修污染的房间在不同装修时间和封闭时间条件下的浓度水平变化较大:封闭12小时后浓度较1小时的增幅接近50%;封闭1小时的装修污染一般的房间装修完毕9个月.TVOC的浓度值已在国标限值之下, 但随封闭时间的延长仍会出现超标现象。而目前GB.50325-2006中未强制规定检测前门窗封闭的时间, 因此, 此研究结果可为制定更合理的室内空气质量标准提供参考。

由此可见, 装修后室内TVOC的浓度因时因地而异, 应根据具体情况具体分析, 以达到了解和规避室内健康风险的目的。装修时尽量少用建材和家俱以及选择环保的产品是室内空气质量的根本保证。而装修后空置一段时间再入住和合理的通风则是降低室内健康风险的有力措施。这些定量化结论的提出, 填补了室内空气污染研究领域的部分空白, 为此领域的进步提供了更丰富的数据支持。

篇4：TVOC污染控制研究现状

摘要：目前国内普遍采用热解吸直接进样的气相色谱法来检测室内空气中TVOC 的浓度。本文针对在检测过程中常遇到的问题及家庭装修后的TVOC污染情况进行了研究，提出了改进意见。

关键词：室内空气；TVOC检测；检测方法

引言：

国内检测机构对民用建筑工程的室内环境中总挥发性有机物（以下简称TVOC）的檢测，普遍依据GB 50325-2010《民用建筑工程室内环境污染控制规范》，该标准的分析方法是热解吸直接进样的气相色谱法。其他检测标准也有使用热解吸后手工进样的气相色谱法。

一、TVOC的检测方法

对于TVOC的检测方法与浓度限值，当前国内标准主要为GB 50325-2010《民用建筑工程室内环境污染控制规范》和GB/T 18883-2002 《室内空气质量标准》。GB 50325-2010Ⅱ类民用建筑工程TVOC浓度限值为≤0.6mg/m3。根据标准要求，用Tenax TA 吸附管采集空气样品，利用二次热解吸技术，通过热解吸装置加热吸附管，并得到TVOC的解吸气体，通过载气将TVOC气体带入与之相连的气相色谱仪，采用外标法，以保留时间定性，峰面积定量，测定室内空气中TVOC浓度。

二、主要仪器与试剂

气相色谱仪：日本岛津公司，型号GC-2014，配有FID检测器

二次热解吸仪：北京踏实科贸公司，型号TDS-Ⅲ

空气采样泵：青岛崂山应用公司，型号2050

皂膜流量计：青岛崂山应用公司，型号7030S

TVOC混合标准溶液：环境保护部标准样品研究所生产。由苯、甲苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯、乙酸丁酯、乙苯、苯乙烯和正十一烷共9种组分的系列标准溶液混合而成，各组分分别有3个浓度，溶剂为甲醇。

三、结果分析

1、TVOC户均值浓度分析

此次我们随机抽检了100户装修竣工后不同时期的居民住宅，每户家庭设置客厅，卧室，书房三个检测点，以三个检测点的算术平均值作为户均值。在100户家庭中，户均值结果范围为0.1～5.8mg/m3，超标数为64户，超标率为64%，超标最严重的为标准值9.7倍。此次抽检中，超标1倍以内的有6户，超标1至2倍的有32户，超标2至3倍的有21户，超标3倍以上的有5户，可见高要市已装修的居民住宅有一半以上室内空气中TVOC超标，且超标主要集中在超标1至3倍。

2、TVOC浓度随时间变化趋势分析

表1是100户家庭装修后一定时间内的TVOC户均值统计结果，一定程度上反映了TVOC浓度随时间变化的趋势。从表1可以看出，装修后一个月内的TVOC污染最严重，超标率高达90%，且超标浓度也最高。随着装修后时间的延长，TVOC浓度逐步下降，装修后6个月以上TVOC浓度下降较多，且超标率明显降低。装修后2年以后则室内TVOC浓度较小，基本上不会超标。TVOC浓度随时间变化的趋势是由它的性质决定的。TVOC易挥发，刚装修不久的房屋由于装修材料及家具都是新的，各种建筑材料如油漆、涂料及家具等均会释放大量的挥发性有机物。由于TVOC挥发较快，使得TVOC浓度下降趋势非常明显。

表1 装修后不同时间住宅内TVOC浓度（mg/m3）

装修时间1月之内1-6月6-12月1-2年2年以上

样本数203819149

户均值0.4～5.80.3～4.20.2～2.40.2～1.60.1～0.8

超标数1831951

超标率（%）9082473611

3、家具及装修材料对TVOC浓度的影响

此次抽检的装修后6个月内的58个样本中，其中16户没有新购置家具，超标数为10户，超标率为62%，而购置了新家具的42户，超标数为39户，超标率为93%，且TVOC浓度明显较没有新购置家具的高。可见，新家具能明显加重室内TVOC污染。另外，从室内装修材料分析来看，采用复合地板、胶合板、地毯、墙纸，乳胶漆、吊顶材料等复合化学建材，室内空气中TVOC均出现不同程度的超标现象，各种材料使用得越多，则室内空气中TVOC超标越严重。在此次抽检的100个样本中，有5户家庭为简单装修，且使用旧家具，结果TVOC浓度均在标准范围内。所以，选用绿色环保的装修材料，或者尽量减少使用各种复合化学建材，是减低室内环境污染最有效的保障之一。

四、热解吸直接进样气相色谱法的改进和优化

采用分离性能较好的DB-1 50mm×0.53mm×1.05 μm 大口径毛细柱，用不分流进样。由于这种方式进样保证所有的样品都进入了毛细柱，非常适用于痕量分析及复杂组分的分析，经上百次的试验证明其有很好的定量精度和准确度。在试验中还总结出：由于没有分流系统，进样后没有对气化室进行大量载气吹扫，为减少初始谱带的扩展，载气一般应采用10～25mL/min 的高流速；大口径毛细柱不可插入气化室太深，避免柱头与气化室形成的死角成为分析时鬼峰的根源。

五、热解吸手工进样气相色谱法的缺陷

1、由于在解吸过程中它两次采用人工操作，误差大、重现性差。

2、100ml 针筒在60 ℃ 平衡5～10min，其中的高沸点有机物大部分已凝聚在针筒壁上，这将直接导致分析得到的数据与实际情况偏差很大。

3、方法要求将TVOC 样品经载气稀释了100倍，实质是减少了进样量，而空气中的挥发性有机物含量本身就是微量的，将其稀释100 倍导致检测标准中规定的采样量为10L 时最低检测限为0.5μg/m3，就往往难以达到。

4、由于小口径毛细管柱受柱容量的限制，其进样量一般≤2.3×10-7g，为保证毛细管柱的低容量和高柱效，需采用分流技术将样品的一小部分引入毛细管柱，样品在加热的气化室内气化，气化后的蒸气大部分经分流管道放空，所以应该用于浓度较高的样品。

5、在制作标准曲线时，将液体标准样品注入吸附管，用氮气吹送，由于吸附管吸附的是液体标样，与实际采集气体样品有区别，这种标准系列的采集模式不能模拟现场采样，致使标准曲线的制作脱离了实际，两者不具有可比性。

六、室内空气中TVOC污染的控制

当前，室内空气中TVOC控制主要可以通过污染源控制、通风和室内空气净化等途径来实现。

目前无论国内还是国外，最有效改善室内空气质量的办法还是简单实用的传统方法――通风。打开门窗，保持室内空气对流，不断补充室內的新鲜空气，能有效加快各种有害物质的挥发。同时，也可以用电扇或换气扇进一步提高效率。

室内空气净化的方法众多，活性炭由于疏松多孔的特性，具有很强的吸附作用，在房间里或家具周围放置一些活性炭，能有效吸附各种建筑材料或家具释放的TVOC，在一定程度减少室内TVOC污染。研究表明，各种绿色植物如吊兰、绿萝、芦荟等也都具有一定吸附室内TVOC的作用。同时针对室内空气中TVOC污染，国内外很多科研机构和企业也开发了许多专门净化室内空气中TVOC的产品，最常见的有各种光触媒、空气触媒、TVOC清除剂、空气净化机等。但是由于目前市场上各种品牌众多，鱼龙混杂，消费者在选购这些产品时应选择信誉好的的品牌，避免引进二次污染。

七、结束语

在新装修的住宅中，TVOC超标现象普遍且严重，所以在装修时要从设计、施工和选材上综合考虑，选择环保材料，装修风格尽量简单，从源头上减少TVOC污染。同时在入住前应选择有检测资质、权威的检测机构对室内TVOC浓度进行检测。如果室内TVOC浓度超标，应尽可能查明污染源，然后再采取排除、降低污染的措施，如清除严重污染源、加强通风、进行室内污染治理等。不要在TVOC严重超标的情况下入住，应空置并充分通风一段时间，重新检测合格后再入住，避免影响身体健康。

参考文献：

[1]吴晓艳，王金良.嘉兴市住宅建筑室内TVOC的实测与分析.洁净与空调技术，2009，3（1）：51

[2] 民用建筑工程室内环境污染控制规范（GB50325-2010）

[3] 室内空气质量标准 GB/T 18883-2002

篇5：TVOC污染控制研究现状

本文研究了影响气相色谱法测定室内空气中TVOC(总挥发性有机化合物)浓度的主要因素.采样过程中如流量达不到0.5 L/min,可通过延长采样时间使最终采样体积达到10 L;采样前延长通风时间使室内外空气充分对流,有利于室内残留污染物质的扩散,能反映重新封闭后有机挥发物1 h时段内释放的实际浓度.TVOC各组分的.热解吸率与该组分的分子量和极性有关;热解吸率随解吸时间的延长而降低,操作中以1～3 min比较合适.将初始柱温从50℃提高到70℃,不设停留时间,终止温度从250℃降为230℃,可以将样品分析时间由55 min缩短到32 min而对分析结果几乎没有影响.

作 者：郭雅男 汪慧灵 陈德  作者单位：北京元方圆建筑工程检测所,北京,100073 刊 名：环境工程  ISTIC PKU英文刊名：ENVIRONMENTAL ENGINEERING 年，卷(期)：2005 23(3) 分类号：X8 关键词：气相色谱法   TVOC   热解吸率   Tenax-TA采样管  

★ 高分辨气相色谱-高分辨质谱法测定生物中的多溴二苯醚

★ 吹扫捕集-气相色谱联用检测水中的汽油类化合物

篇6：TVOC气相色谱仪的研究与创新

随着人们生活水平的不断提高, 对生活环境的要求越来越高, 室内空气质量也越来越引起人们的关注, 为了控制和监测建筑工程的室内空气质量, 国家制定了GB50325-2001《民用建筑工程室内环境污染控制规范》[1,2], 规范规定采用气相色谱法测定苯和TVOC的含量。TVOC是指[2]:在一般压力条件下, 所测得的空气中沸点低于或等于250℃的挥发性有机化合物的总量[3,4,5]。本文研究TVOC专项气相色谱仪的热解吸条件和色谱柱工作条件, 并分别对其进行了优化设计, 对优化所得的色谱工作条件进行了准确度和精密度的考察, 并运用[6]。

TVOC专项气相色谱仪的创新之处在于无需逐一手动调整、测量各个模块的流量和压力, 所有的参数全部在操作软件中按要求直接输入保存即可, 随时可以调用、优化已保存的方法参数, 高效准确, 简单方便、易操作, 很大程度减少操作人员的日常工作和难度[7,8]。温度补偿确保准确的流量和压力, 无需担心设定参数是否偏移, 无需定期测量气体流量的准确性, 方便操作者对目标物进行准确的定性、定量分析, 减少对检测结果的误判[8]。通过色谱柱恒流控制模式降低因程序升温引起的柱流速降低, 极大的提高柱效, 改善峰形和分离效果, 减小分析时间[10]。通过自动信息反馈, 如果氢气泄漏或其他气路欠压, 仪器会自动报警[11], 短时间内如果不能排除故障仪器将自动关闭气路以及所有的加热模块, 自动保护, 以防空烧损坏检测器色谱柱等重要组件或者氢气泄漏引起的意外。本文通过实验对仪器相关参数进行了评价[12,13]。

1 气相色谱仪的各项指标

1.1 工作条件

电源:220V, 50Hz电源;环境温度:15℃~35 ℃ ;环境湿度:5% ~95%。

1.2 柱温箱

炉膛尺寸:28×30×18cm ;操作温度范围:高于室温+4℃至450℃ ;使用液氮冷阱:-80℃至400℃ ;使用干冰冷阱:-55℃至400℃ ;温度设定精度:0.01℃ ;最高程序升温速度:120℃/min ;400℃~50℃降温速度小于5 分钟;最长一次方法运行时间:999.99min ;程序升温最高阶数:大于7 阶;可运行柱流失补偿 ( 双通道) 。

1.3 进样口

所有进样口均包括电子流量控制模块;分流或者不分流毛细管柱进样口;带高精度电子压力/ 流量控制;最高使用温度400℃ ;柱头压力设定范围:1 ~100psi ;柱头压力控制设定精度:0.01psi ;总流量设定范围: 0 ~1000ml/min ( 氦气) ;0 ~200ml/min ( 氮气) ;流量设定精度:0.1ml/min ;最大分流比:1 ∶1000。

1.4 进样口全进口阀配置系统

最多搭载8 自动控制个阀, 可自动序列运行 ( 四通阀、六通阀、十通阀以及液体进样阀可选) ;可装侧阀箱、独立小柱箱;辅助电子流路控制模块 ( 可压力/ 流量控制模式) ;零泄漏吹扫技术;高速切换电磁阀寿命长 (100 万次, 10m S) 。

1.5 检测器

所有检测器均包括电子流量控制模块, 后期拓展可以同时安装任意三个检测器。

(1) FID :高精度电子流量/ 压力控制、适配于填充柱和毛细管柱、最高使用温度450℃、最小检出限<2.5 皮克碳/ 秒 ( 正十六烷) 、动态线性范围:107 (±10%) 、数据采集频率:最高100Hz。

(2) TCD :单丝微池设计, 稳定快, 死体积小;高精度电子流量/ 压力控制、适配鱼填充柱和毛细管柱、最高使用温度400 ℃、数据采集频率:最高100Hz、动态线性范围:105 (±10%) 、最小检出限:<400 皮克丙烷/ 毫升 ( 氦气) 。

(3) ECD :高精度电子流量/ 压力控制、适配鱼填充柱和毛细管柱、最高使用温度400℃、隐形阳极 ( 带吹扫) 、检测器补偿气类型:5% 甲烷/ 氩气或氮气、数据采集频率:最高100Hz、动态线性范围:>5×105、最小检出限<6×10-15g/ml ( 丙体六六六) , 放射源:<10 mci 63Ni。

(4) NPD :高精度电子流量/ 压力控制、适配鱼填充柱和毛细管柱、最高使用温度450℃、最小检出限:<3pg碳/ 秒、动态线性范围:105N, 105P、数据采集频率:最高100Hz、最小检测限:<2×10-13g N/s、<2×10-13g P/s、选择性:25000 ∶1g N/g C, 75000 ∶1g P/g C。

(5) FPD: 高精度电子流量/ 压力控制、最高使用温度350℃、最小检出限<2×10-11g S/s, <9×10-13g P/s、选择性:103g S/g C, 104g P/g C、动态线性范围:>103S, 104P。

1.6 数据通讯

以太网 (Lan) , 远程启动运行开始或结束

1.7 软件

中文版本 ( 包括色谱主机的控制和数据采集) ;集成电子版应用方法;智能色谱峰识别;可用户自定义数据输出格式。

2 实验结果与讨论

本实验以正丁醇为溶剂检测仲丁醇的线性关系来判断仪器各方面参数的稳定性, 如图一是以正丁醇为溶剂的色谱图, 下图主要是定性的判断正丁醇和仲丁醇, 正丁醇出峰的时间是2.176min, 仲丁醇出峰时间在2.784min, 峰形基本关于中心对称。

进一步以正丁醇为溶剂配置浓度为0.50ppm、1.00ppm、2.50ppm、5.00ppm、1.00ppm仲丁醇的溶液, 用该仪器来进行线性关系的检测, 从而可以评价仪器性能的好坏。下图五个不同浓度的仲丁醇在相同色谱条件下得到的色谱峰面积, 从数据中可以看出, 随着浓度的增加, 峰的面积也变大。

从图2 中可以看出不同浓度的仲丁醇与峰面积之间可以得到非常好的线性关系, R2=0.9997。从而进一步判断仪器各方面的参数和性能都达到了相关指标, 优化后的TVOC气相色谱仪应用于实际检测分析中, 对样品的各个组分进行分离分析, 实际应用证明优化后的色谱条件能够有效的对各个组分进行分离分析缩短检测时间, 提高检测效率节约检测成本。该仪器的关键创新在于:①提高了灵敏度, 解吸出100 m, 样品只进样1 m L, 灵敏度为应有的1% ;②避免针筒处于低温, 有冷点, 产生不可逆吸附, 使分析结果 ( 尤其是高沸点化合物) 偏低;③减少由于储样的注射针筒、针头等密封不严而发生样品泄漏, 使结果偏低, 甚至检不到峰;④排除人工进样的不重复导致数据的重复性差的情况。

摘要：本文研究了TVOC专用气相色谱检测仪, 此设备可以检测室内空气中挥发性有机化合物TVOC的含量, 定量准确, 分析速度快, 是环境检测的有效分析设备。与传统的气相色谱仪相比较, 它最大的优点是气相色谱仪在进样口、检测器、辅助气都配以全进口的自动化气体流量控制模块, 从而达到最佳分离效果, 提高分析效率, 保证良好的精确性和重复性。